專利名稱：復合載荷下用于有冠狀曲面組織的培養(yǎng)方法及生物反應器的制作方法
復^^荷下用于有冠狀曲面組織的培養(yǎng)方法及生物aS器
fe^:^^本發(fā)明屬于生物醫(yī)學工程技術(shù)領(lǐng)域。具,及組織工a^域，特別是復M荷
如滾壓載荷或m^]載荷和/或扭轉(zhuǎn)剪切載荷和/或振動載荷的力學條件和低氧環(huán)境可用于有冠狀曲 面組織培養(yǎng)的方法及生物反應器。
背景^t組織o:程是g來正在興起的一門新^^斗，^ffl胞生物學和針生物學之后，
生^f斗學發(fā)展處又一條的里程碑,標志著醫(yī)學將走出器官移植的范疇,步入制激織和器官的
新時代。組織o:程將會成為本t^己feW力的高新技術(shù)產(chǎn)氛必將產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)^rM。 組織a:程的基本方法是將自體^體細，體外i^、擴增后，接種到一種組織相容性好的生物
材料上，進行體外培養(yǎng)，形成一定的類組織，然后纟IA體^ 員部位，與宿主組織融合，達到修復
缺損的目的。其中軟骨組織vi程和骨組織o:程都是分別采用不同種子細胞、支架材料和活性因子 的復合體培養(yǎng)，軟骨組會辯卩骨組織也可育採用相同的種子細胞，如髓間頓干細胞。
組織^^員發(fā)生于人體的不同部位，修復缺損需要不同、誠的微的移植物，當前按照臨床 皿要求制作不同皿的AX組織也是非常必要的，這樣有利于組織缺損部位的修復。其中冠狀 組織，如股骨頭軟骨，眼部部分組織等，肺大量需求。鵬冠微織還需力學環(huán)境作用下i鎌
形成具有承力功能的AX組織，可以更好地滿足臨床需求。以股骨頭軟骨為例，冠狀軟，織受
到M、娜剪切、振動的力學環(huán)境。因此我們要^itkft力學斜牛，構(gòu)建具有冠狀的組織，這
種組織i^時要獲得結(jié)構(gòu)與功能同時生長。
當前，隨著組織o:程的織，種子細胞、支架材料和活性因子研究的不斷深入，在生物反應
器內(nèi)如何培養(yǎng)移植物穀哽多的關(guān)注，其中鄉(xiāng)植物i歸斜牛的力學環(huán)^^mm。以軟骨為 例，對于軟骨來說，離體力學環(huán)境4常鋭。魏力學割牛是培養(yǎng)出結(jié)構(gòu)、功能都與天然軟骨 相蹄植物的錢因素。驗幾年相對開究者對不同的力學剌激，以優(yōu)似^^tl的結(jié)構(gòu)和功能做 了大量研究。國內(nèi)有研究者^ffl靜張應力x^鼠^軟骨細胞增歹l^^i行研究，實驗表明細胞
增5liC量隨靜鵬力增iOT升高[華西口腔醫(yī)學雜志，2003 ， 21 (1)， 57-60];也有研究空^ffi應 力對體外培養(yǎng)軟糊胞分泌細胞因子的影響[解剖翔，2001， 32 (4), 385-387]，離心力在體外 構(gòu)建組織O:程軟骨中的作用[中華實齡卜禾櫬志。2005， 22 (3)， 281-283]，周期性流體應力刺激 對組織Of呈軟骨分化影響的實驗研究滑與關(guān)節(jié)損傷雜志，2003， 18 (9), 620>622]。這些加駄 法可以皿細胞增殖或功育,，但和真正軟骨受載是有翻啲。Mauck等[JBiomechEng,2000;122(3): 252-260]把軟骨細胞接種在瓊月識 ^彌態(tài)直接施壓，載荷大小是使復合體娜0%， 頻率為lHz,探索功能化軟fia織vT程的i歸，4周后發(fā)現(xiàn)GAG C葡聚糖)升高45%，膠原含 量增加37%，明顯高于未加載組。Buschmann等施加lHz,應變3%的動態(tài)壓載皿行軟骨構(gòu)建，實 驗表明硫酸軟# 加15%-25%，脯氨酸增加10%~25%，同時，在這種力學^f牛T 開究不同培養(yǎng)時 間^#^彈性^4的變化。
當前的生物反應ll對細fl&培養(yǎng)、組織和細胞-支架培Ml培養(yǎng)、 ，通常^ffl的有四種反應 器即靜態(tài)、旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶、旋轉(zhuǎn)壁式生物反應器和灌流式生物反應器[Advanced Drug Delivery Reviews 33 (1998) 15—30， Tissue Engineering. 2003， 9(3), 549-553，不同種子細胞、新型支架材料、 生長因子等構(gòu)淑^tl，分別在這幾種生物反應器中i，， 是皿培##/形態(tài)、結(jié)構(gòu)的生長。 盡管現(xiàn)有技術(shù)中各種生物反應器的^ 優(yōu)化了培 的生長，但培 的生長、發(fā)育還是、皿到
臨床要求。如生物反應 組織0:程化培養(yǎng)中，也包括各種力學環(huán)境的應用，Ai軟"tt且織發(fā)育 不良，力學性售瞎、細M化、死亡等問題。這些問題的解決一方面需要使用當前生物反應器更
進一步的實驗，以及其它相關(guān)領(lǐng)域的魏，如細胞生物學研究，支架材料的鵬lj，活性因子的制
造；另一方面需要生物反應器培養(yǎng)^f牛的優(yōu)化。力學環(huán)境在生物反應器的研制占有重要位置，力
學因素影響生物體的整體，器官、組織、細胞和分子水平等各層次的生物學過程[Guilak et al. Functional Tissue Engineering,2003, Springer]。力學斜牛的優(yōu)化十分S^。

發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明的目的旨在,一種模擬活體力學環(huán)境的復M荷下用于有冠狀曲面組 織的培養(yǎng)前去及生物&IS器。
所述的復鋪荷是在三氣培養(yǎng)箱內(nèi)，施加滾壓載荷或滑動載荷，和/或扭轉(zhuǎn)剪切載荷，和/ 或振動豫荷的力學剝牛，禾口/或低氧環(huán)境，形^AX組織減細胞支架復合體生長的物理環(huán)境，可培 養(yǎng)有冠狀曲面(包括平面皿)組織的方法及生物反應器，有冠狀曲面(包括平面皿)的培養(yǎng) 這種斜牛下生長，可優(yōu)4fci^tl的結(jié)構(gòu)與功能。
本發(fā)明,的復^it荷力學條并下用于有冠狀曲面組織培養(yǎng)物的培養(yǎng)方法是在生物反應器
內(nèi)進行，包括具^02、 C02和37度，調(diào)節(jié)、細胞±咅養(yǎng)的三氣培養(yǎng)箱，及皿培養(yǎng)瓶 的灌流
'剝特ttt錄液中加入活性因子(如胰島素樣生長因子(IGF)、轉(zhuǎn)化生長因f e(TGF- (3)、堿性 成纖維生長因子(bFGF)、骨形態(tài)形成蛋白(BMP )、血小板源性生長因子(PDGF)、軟糊節(jié)素 (ChM))，，征在于^W冠狀曲面組織的i^tl還件固定于培養(yǎng)S^板，在培養(yǎng)期間，向it^t/M加g載荷或m^荷和/自轉(zhuǎn)剪切載荷和/或振，荷的力學環(huán)境和/或^W境，幾種載荷 和低氧環(huán)境可以單獨作用，互組合使用，不同施加l,即為不同的培養(yǎng)環(huán)境，使培,生長成 可移植的AX組織；力口載的時間為每24小時加載l-3次，每次lOmin- 360 min，働口載4"6次10min -20min，培養(yǎng)l-60天。
以J^MMf和條環(huán)境包括但不限于
培養(yǎng)環(huán)境h斜繊加 載荷；培養(yǎng)環(huán)敏施加滾壓載荷，同時施加扭轉(zhuǎn)剪切載荷；培養(yǎng) 環(huán)境3:施加滾壓載荷，再施加扭轉(zhuǎn)剪切載荷；培養(yǎng)環(huán)境4:施加滾壓載荷，同時施加扭轉(zhuǎn)剪切載 荷和振動載荷；培養(yǎng)環(huán)境5:施加艦載荷，再施加扭轉(zhuǎn)剪切載荷，再施加振纖荷；蹄環(huán)境6: 施加艦載荷，再施加振動載荷，再施加扭轉(zhuǎn)剪切載荷；培養(yǎng)環(huán)敏施加滾壓載荷，同日憤加振 動載荷、扭轉(zhuǎn)剪切載荷和低氧環(huán)麟。
具體過程如下灌流系統(tǒng)保證培養(yǎng)室內(nèi)培鎌的更換，三氣培鎌內(nèi)氧氣賴為1%40%， 培養(yǎng)物處于細胞可生長的生物環(huán)境下，由計^t幾系統(tǒng)控制，ffl31滾壓加載機構(gòu)使培養(yǎng)物被輥子來 回滾動，受到滾壓載荷，其中滾動繊為0.001-15cm/s，力口載^ft復滾動頻率為0.0001-3Hz，輥
子滾動矛賴蟲處軟對咅#^ 0%"60%;戶皿的,載荷是^ffl輥^m^iii培M;的過程，,
鵬為0.001-15cm/s，往復'糊頻率為0.0001國3Hz，糊,處培, 0-60% ;輥體;U足轉(zhuǎn)體， 其旋轉(zhuǎn)基線為弧線mi:線。另外通affi轉(zhuǎn)與振動機構(gòu)彬咅MlM加扭轉(zhuǎn)、振動載荷，所述的扭轉(zhuǎn) 載荷，是將培養(yǎng)物與培養(yǎng)室相對輥子旋轉(zhuǎn)，使培糊受到相對輥子的扭轉(zhuǎn)剪切載荷，培養(yǎng)物被扭 轉(zhuǎn)的角速度為0.001-3.14rad/s。戶脫的振動載荷，是令輥子位置高度固定，使i咅養(yǎng)t/M相對動態(tài)壓 縮，受到振動載荷，振動載綱率范圍為0.0001-100Hz，應變幅戯0.000001力.6;振動載荷波形 為方波、正弦波、三角波。力口載的時間為每24小時加載l-3次，每10min々婦60 min，働口載4-6次 10min-20min， i歸l-60天。^tk種力學環(huán)境使組織生長、發(fā)育，誠培織的培養(yǎng)。
戶艦的培,是如下聰植體軟糊胞、組織、軟骨細胞與支架復合體、移植組織、眼內(nèi) 培 自胞-支架復合體；其皿包括有冠狀曲面的離體組織、，胞與支架復合體，還包括平 面職的培糊。
^i兌的冠樹^tl是一種組織減兩種組織，或ftfe的兩種復合體。
臓的輥子為不鏃ra材料制成，表面為均勻厚度0."腿的^M或沒有。
本發(fā)明戶皿的±§ 是生物學細胞培養(yǎng)常規(guī)培養(yǎng)液，可從市場上購買。,的^^i歸箱是 生物學細胞培養(yǎng)常規(guī)艦的，可從市場上購買。一種戰(zhàn)培養(yǎng)方法所《頓的生物^Z器，包括三氣培鎌、培鎌灌縣統(tǒng)、歸室和i憤
機控制系統(tǒng)，培養(yǎng)液灌皿統(tǒng)和培養(yǎng)室都放SH氣培養(yǎng)箱內(nèi)，該生物反應器的滾壓與M加im
構(gòu)包括安^iiiS^i:的^a電機，與電機軸固定的絲杠和拉桿，輥子兩i驗接安,拉桿上， 輥子軸的上端與固定在支架上的壓條的下端面緊密激蟲，支架安^Jhi^敬i:，同時在輥子的兩 側(cè)同心安^W大小相等的兩個與齒條嚙合的齒輪，齒條fflili累桿固定在支架i:,輥子 于培養(yǎng) 室中的培糊上實5鵬艦加載；松開固定齒條的螺桿使齒條滑動，齒輪與齒條之間相對固定， 以實現(xiàn)輥子雄咅微的糊加載；
扭轉(zhuǎn)-振動機構(gòu)包括安^t/S板下面的導向軸承，加載頭上端與培養(yǎng)SiS板固連、下端由 Jt^板上的安新L穿過并置于導向軸承內(nèi)，導向軸承,接加載頭，并與電機軸ililll^接，加 載頭與電機軸之間連接一個壓電陶瓷位移器，加 與導向軸承之間安^"復位彈簧，電機安裝 在下底fei:， 1JS板與下底fet間fflil支柱固定。
三氣:^1#11內(nèi)調(diào)節(jié)氧氣賴為1%~10% ，臓灌、麟統(tǒng)包^t咅^^儲存瓶，儲存 rai賺 管與培養(yǎng)室連接，由蠕動泵鄉(xiāng)流動動力；戶腿的計嶽鵬制系 微電機、壓電陶瓷位移器 及蠕動魏行自動控制。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極郷
本發(fā)明,的復M荷，即滾壓載荷或m^蔵荷和/^a轉(zhuǎn)剪切載荷和/或振動載荷的力學割牛 和/或低,境更S^且織生長發(fā)育的力學環(huán)境，在此載荷割，利于細胞、組織的生長、發(fā)育。 培養(yǎng)后的培織可用于修復組織鵬員，另夕卜有冠狀曲面的培糊可細^^^K鵬員的修復。


圖l為本發(fā)明生物鵬器中的加穀幾構(gòu)立體示意圖2為本發(fā)明生物反應器中的俯視圖； 節(jié)為歐的剖面示意亂
圖4為兩種不同旋轉(zhuǎn)條體示意圖，八輥子的旋轉(zhuǎn)基線為 ， B輥子的旋轉(zhuǎn)基線為直線； 圖5為培自剖面示意圖，A—種冠狀曲面i^t/， B兩種冠狀曲面ftfmi^t/， C一種平面形 >f^m D兩種平面^ft!j口i^g^
圖6為本發(fā)明生物皿器中的灌》1^^意圖。 圖中具^t示號如下l輥子；2齒輪；3壓條；4培養(yǎng)室；5拉桿；6絲杠；7頻電機；8灌流接口； 9支架；10±]^板；ll齒條；12支柱；13導向軸承；14電機軸；15電機；
16下底板；17加 ; 18壓電陶瓷驅(qū)動器；19Jt^tf; 19-li^tf底模；20復位彈簧；21 軸敏；22糊密封墊；23蠕動泵；24J^i池。
具條li^:
實施例1:
本發(fā)明皿的,一種滾壓載荷或M載荷和/或扭轉(zhuǎn)剪切載荷和/或振動載荷的力學^f牛和/
謝 ,可線有冠狀曲面(包括平面微)組織的施，是在生物反應器內(nèi)進行 它包括具備{ 度皿調(diào)節(jié)的細胞^#培,，及灌流等斜牛，在無菌斜牛下把培^t^移
至鵬毒過的培養(yǎng)室內(nèi)，按細胞、組織培養(yǎng)標ma禾雖作，將培糊固定于i歸誠板，由蠕動泵
驅(qū)動i^S灌注，^t養(yǎng)瓶辦羊，培鎌中加入活性因子(如胰島素樣生長因子(IGF)、轉(zhuǎn)化生 長因f e(TGF- e)、喊賊纟B隹生長因子(bFGF)、骨形態(tài)形成蛋白(BMP)、血小板源性生長因 子(PDGF)、軟糊節(jié)素(ChM))。 1##^的培繊內(nèi)氧氣賴可為1°/"0%， ffliiH氣培鎌調(diào)節(jié) 實現(xiàn)。Sta程由計嶽膽縱制完成。
在培養(yǎng)期間，向培^t)M加銜玉載荷或m^威荷和/或扭轉(zhuǎn)剪切載荷和/或振動載荷的力學環(huán)境 和/或低,境幾種載荷和^ft環(huán)境可以制蟲作用，互組合使用，不同施加l,即為不同培養(yǎng)環(huán) 境。
滾壓載荷的加載il31滾壓加載機構(gòu)^S子來回滾動，培養(yǎng)物被受到滾壓載荷，其中滾動
速度載荷為0.001-15cm/s，加載維復滾動頻率為0.001-3Hz，輥子滾動,處軟"ti咅M/變形1%-60% ;輥子為不f!^材料，表面為均勻厚度0.14mm的^E，或沒有。輥體是旋轉(zhuǎn)體，其旋轉(zhuǎn) 基線為,憩線。
滑動加載過程為輥子不滾動，,Mil培^tl，,速度為0.001-15cm/s，往復m^頻率為 0細l-3Hz，糊,處培糊娜O曹o 。
扭織荷是使培,相對輥子扭轉(zhuǎn)，糊體為0篇-3.14rad/s。 振^]^荷使i^tl受到?jīng)_擊，頻率范圍為0.001-100Hz，應變幅il^; 0.000001-0.6。加載的時間為每24小時加載1-3次，每10min-次360 min，或加載4-6次lQmin -20min，培養(yǎng)1-60天。在此種力學環(huán)境使組織生長、發(fā)育，誡培麯的培養(yǎng)。本發(fā)明戶，的培,是生物學細胞培養(yǎng)常規(guī)培養(yǎng)液，可從市場上購買。戶皿的培^fl是生物 學細胞;t^常規(guī)f，的三氣i^1，可從市場±!^買。本發(fā)明戶皿的培 是細胞、組織、細胞與支架復合體或移植組織。也可是有冠狀曲面的 培 ，是一種組織或兩種組織，或細胞-支架復合體^#^的兩種復合體本發(fā)明阮述的灌流條件由市場上可以買到的灌^^統(tǒng)形成。實施例2首先制作冠狀曲面的培 。把軟骨細胞接種在冠 原支115±;同時成骨細胞接種在球缺 狀松質(zhì)骨支處，再把軟骨細胞-膠原復合體動口在球缺狀隨合體上，形成^m 輥子魏轉(zhuǎn)體，其旋轉(zhuǎn)基線與軟骨外形相符。培養(yǎng)環(huán)境為5°/遺含量割牛下，先滾壓載荷的加載，Sm^J加載，再扭織荷，再振動載荷，鞭載荷分別作用10射中，24小時內(nèi)分別3次。以下每種載荷具體介紹。滾壓載荷的力口載輥預回滾動鵬為lcm/s，往復滾動頻率為0.1Hz，輥子滾動接觸處軟骨 培糊娜20% ;輥子為不鄉(xiāng)材料，表面沒W^m滑動力口載過程為輥子不滾動，m^J艦it^，糊體為0.1cm/s，往復滑動頻率為O.lHz， 糊撤蟲處培,郷20% 。扭織荷是使培糊相對輥子扭轉(zhuǎn)，糊驗為0.01rad/s. 振動載荷使i^/受到?jīng)_擊，頻率范圍為lHz，應變幅働O.l。實施例3本發(fā)明提供的一種itE載荷或滑動載荷和/或扭轉(zhuǎn)剪切載荷和/或振動載荷的力學條件和/或低 氧環(huán)境可用于有冠狀曲面組織i歸的生物員器。主要^對本發(fā)明所提出的方法而設(shè)計，如圖1 至圖6戶標，該生物反應器包括三氣培鎌、培養(yǎng)液灌 鯀統(tǒng)、鵬與翻加^t幾構(gòu)，扭轉(zhuǎn)-振動 機構(gòu)、歸室4、擅板IO、下底板16、支柱12及計對M統(tǒng)等。戶M的J^板10及下底板16皿四根支柱12固定成一個框架結(jié)構(gòu)，B^的滾壓與g加載機構(gòu)，和培養(yǎng)室4 aa兩個豎向的平板狀支架9固定于JJS板10上。戶腿的^ffi加i^幾構(gòu)是使一，子滾壓培,的純滾動的機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)曲面的輥子i，其兩側(cè)同心安竊大小相等的兩個齒輪2;兩齒條11沿支架9內(nèi)側(cè)底部固定于支架9上；齒輪2在齒 條11戰(zhàn)動，齒輪2與輥子1同軸，絲杠6艦U形拉桿5連接輥子1的軸，安^hj^板10 上的皿電機7與絲杠6連接。戶脫的、糊加載,是4頓子l相琳^tll9'翻的機構(gòu)，與艦加Ml構(gòu)為同一機構(gòu)。只 是滑動加載機構(gòu)運行時把固定的兩齒條ll松開，可在支架9內(nèi)滑動，齒歡與齒條ll相對固定。輥 子鵬糊19上表面亂戶脫的扭轉(zhuǎn)-振動機構(gòu)主要包括導向軸承13、電豐鵬14、電機15和一個壓電陶瓷驅(qū)動器18、 軸接頭21等；電機軸14和,頭21連接，軸接頭21再與壓電陶瓷驅(qū)動器18連接，壓電陶瓷驅(qū) 動器18另一繊接加齢17。復位彈簧20餘加數(shù)17上，4動B歡復位，如圖3戶標。培養(yǎng)室4內(nèi)底面固定培養(yǎng)物19，培養(yǎng)室lLh有灌流接口8，將培養(yǎng)室4與灌流系^接，其中 培養(yǎng)纏由糊密封敏2分成兩部分，下部分相對上部分可旋轉(zhuǎn)。該生物反應器工作時，由計穀l系縱制，培##/的三氣培養(yǎng)箱內(nèi)氧氣含量為1%"10%;對 于滾壓加載機構(gòu)，輥子1與其兩側(cè)大小相等的齒您固定在同4由上，齒您在齒條11上由>鎖電機 73ta^杠6控制往復運動，這樣^lt^輥子在培養(yǎng)室內(nèi)往復純滾動。同時壓條3壓在輥子的軸上，向 下調(diào)節(jié)壓條3，給輥子的軸向下的力，輥子l向下運動，對咅,19一定ffi^量。對于糊加^t幾構(gòu)^頓時，松開齒條ll的固定，固定齒條ll和齒您的相對12L置n其它過程 與ffi加載相同。對于扭轉(zhuǎn)-振動機構(gòu)，導向軸承13中，接頭21、壓電陶瓷驅(qū)動器18、加載頭17依次相互連接， 其中軸敏21與加數(shù)17花^^接，可傳遞扭矩。加散17直接與i歸室4底鵬面,、固定。 電機15 電機軸14旋轉(zhuǎn)，加 17、培養(yǎng)室4底板旋轉(zhuǎn)，培##/19相對輥子1旋轉(zhuǎn)；同時壓電陶 瓷驅(qū)動器18^f入不同^ffi信號，引起壓電陶瓷驅(qū)動器18不同伸縮位移，引起加 17和^#室4 上下振動，輥子l的高度固定，使培,19受到振動載荷，復位彈簧20使振動加概構(gòu)復位。這樣 實艦可用于有冠狀曲面培養(yǎng)物的滾壓載荷或滑動載荷和域扭轉(zhuǎn)剪切載荷和域振動載荷的力學 餅和/或^^境下的培養(yǎng)。
權(quán)利要求
1. 一種復合載荷力學條件下用于有冠狀曲面組織培養(yǎng)物的培養(yǎng)方法，包括具備O2、CO2和溫度調(diào)節(jié)、細胞培養(yǎng)的三氣培養(yǎng)箱，及保持培養(yǎng)液新鮮的灌流條件和培養(yǎng)液中加入活性因子，其特征在于將有冠狀曲面組織的培養(yǎng)物坯件固定于培養(yǎng)室底板，在培養(yǎng)期間，向培養(yǎng)物施加滾壓載荷或滑動載荷和/或扭轉(zhuǎn)剪切載荷和/或振動載荷的力學環(huán)境和/或低氧環(huán)境，幾種載荷和低氧環(huán)境單獨作用或相互組合使用，使培養(yǎng)物生長成可移植的人工組織；加載的時間為每24小時加載1-3次，每次10min-360min，或加載4-6次，每次10min-20min，培養(yǎng)1-60天。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l戶脫的培養(yǎng)方法，辦征在于戶腐的i^t/是如T^T移植體軟飾胞、 組織、軟骨細胞與支架復合體、移植組織、眼內(nèi)if^l或細胞-支架復合體；其微包括有冠狀曲 面的離體組織、或細胞與支架復合體，還包括平面微的i^)。 '
3、 根據(jù)權(quán)利要*2 的培養(yǎng)方法，，征在于附兌的冠微咅 是一種組織或兩種組織， 或魏的兩種復合體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l戶腿的培養(yǎng)方法，，征在于三氣培#||內(nèi)氧^ 為1%40% 。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l 、 2、 3、或4阮述的i歸方法，，征在于,的滾動載荷是使用輥術(shù)袞 壓培,的過程，滾動鵬為0.001陽15cm/s，往復滾動頻率為0.0001-3Hz，滾動撤蟲處培糊鄉(xiāng) 0-60% ;所述的,載荷是{頓輥#^^皿培#1/的過程，^]皿為0.001-15cm/s，往復滑動 頻率為0.0001-3Hz，滑動接觸處培養(yǎng)物^^0-60% ;輥體是旋轉(zhuǎn)體，其旋轉(zhuǎn)基線為弧線^l:線； 戶JM的扭,荷，是將^ 與培養(yǎng)室相對輥子力雄，使培 受至,對輥子的扭轉(zhuǎn)剪切載荷， ^J的角皿為0.001-3.14rad/s ;戶，的振動載荷，是令輥子^S高度固定，使培 被相對動態(tài) 壓縮，數(shù)lj振動載荷，頻率范圍為0.001-100Hz，應變幅{|^0.000001"0.6 。
6、 根據(jù)權(quán)利要彩戶，的培養(yǎng)方法，，征在于輥子為不,材料，表面為均勻厚度O.Mmm 的^ 或沒有。
7、 權(quán)利要求10M的培養(yǎng)方制吏用的復^m荷下用于有冠狀曲面組織vt咅養(yǎng)的生物反應器，包 括三氣培養(yǎng)箱、培鎌灌流系統(tǒng)、培養(yǎng)室和計^ 制系統(tǒng)，培養(yǎng)液灌流系統(tǒng)和培養(yǎng)室都放在三 氣@#11內(nèi)，，征在于該生物^Z器的滾壓與滑動加穀幾構(gòu)包括安^h/Sfch的^4電機， 與電機軸固定的絲杠和拉桿，輥子兩^^接安皿拉桿上，輥子軸的上端與固定在支^h的壓條 的下端面緊密SM，支架安^h^社，同時在輥子的兩側(cè)同心安歸大小相等的兩個與齒條 嚙合的齒輪，齒條fflii^桿固定在支架上，輥子體于培養(yǎng)室中的培 上實1鵬滾壓加載；松開固定齒條的螺釘使齒條可m^j，齒輪與齒條之間相對固定，以實現(xiàn)輥子地咅糊盼糊加載；扭轉(zhuǎn)-振動機構(gòu)包括安^bS板下面的導向軸承，加m^上端與培養(yǎng)，板固連、下端由i:/S敬ii的安對L穿過并置于導向軸承內(nèi)，導向軸承 接加載頭，并與電機軸iiaH^接，加載頭與電機軸之間連接一個壓電陶瓷位移器，加載頭與導向軸m^間安g復位彈簧，電機安裝 在下底fch， i^板與下底fet間aa支柱固定。
8、根據(jù)權(quán)利要求7戶皿的生物aS器，，征在于三氣培^內(nèi)調(diào)節(jié)氧氣^ 為1%~10% ，戶腿灌縣統(tǒng)包掛咅養(yǎng)液儲存瓶，儲存M1賺管與培養(yǎng)室連接，由蠕動泵鄉(xiāng)流動動九所述的計穀鵬制系艦微電機、壓電陶瓷位移器及蠕動魏行自動控制。
全文摘要
一種復合載荷下用于有冠狀曲面組織的培養(yǎng)方法及生物反應器。本發(fā)明包括具備O₂、CO₂和溫度調(diào)節(jié)的三氣培養(yǎng)箱，及保持培養(yǎng)液新鮮的灌流等條件和培養(yǎng)液中加入活性因子，將有冠狀曲面的培養(yǎng)物坯件固定于培養(yǎng)室底板，在培養(yǎng)期間，培養(yǎng)物受到滾壓載荷或滑動載荷，和/或扭轉(zhuǎn)剪切載荷，和/或振動載荷的作用，可培養(yǎng)具有冠狀曲面(包括平面形狀)的培養(yǎng)物，培養(yǎng)物包括細胞-支架復合體或保持離體組織。本發(fā)明提供的復合載荷的力學條件和/或低氧環(huán)境更接近組織生長發(fā)育的力學環(huán)境，在此載荷條件有利于細胞、組織的生長、發(fā)育。培養(yǎng)后的有冠狀曲面的培養(yǎng)物可應用于特殊形狀缺損的修復。
文檔編號C12M1/36GK101265466SQ20081005295
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者孫明林, 張春秋, 心 董 申請人:天津理工大學